高中生物必修一物膜的流动镶嵌模型.ppt

上课啦 巩固提问 1 渗透作用的原理和产生的条件 2 动物细胞吸水 失水会发生什么现象 3 探究 植物细胞的吸水和失水 此实验的实验结果是什么 4 植物细胞发生质壁分离和复原的原因是什么 质壁分离会自动复原的试剂有哪些 5 植物细胞和动物细胞吸水和失水的差异 第4章细胞的物质输入和输出 第2节生物膜的流动镶嵌模型 学习目标1 简述生物膜的结构 2 探讨在建立生物膜模型的过程中 实验技术的进步所起的作用 3 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点 那么生物膜的选择性吸收是否与其特定的结构相关呢 一 对生物膜结构的探索历程 时间 19世纪末 1895年 人物 欧文顿 E Overton 实验 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验 发现 E Overton的推测 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 膜是由脂质组成的 资料1 欧文顿实验 细胞膜的通透性实验 相似相溶原理 实验 采用哺乳动物的红细胞 经过特殊处理使细胞发生溶血现象 一些物质溶出 再将溶出细胞外的物质洗掉 即可得到纯净的细胞膜 又称血影 时间 20世纪初 进行实验 结论 膜的成分主要是脂质和蛋白质 化学分析 发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解也会被蛋白酶分解 资料2 其他科学家的实验 细胞膜主要成分提取分离实验 通过进一步的研究发现 细胞膜的成分主要有 脂质 磷脂 蛋白质 少量糖类 时间 1925年人物 荷兰科学家Gorter和Grendel实验 用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺成单层分子 现象 发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面积的2倍 提出假说 细胞膜中的磷脂是双层的 资料3 两位荷兰科学家的实验 磷脂是一种由甘油 脂肪酸和磷酸所组成的分子 磷酸 头 部是亲水的 脂肪酸 尾 部是疏水的 思考 细胞膜的两侧都有水环境存在 同学们大胆的推测和想象一下在这样的环境中 磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢 磷脂分子结构 水 外 水 内 细胞膜中磷脂分子的排列 提出问题除了脂质外 蛋白质也是细胞膜的成分 那么 蛋白质位于细胞膜的什么位置呢 时间 人物 实验 提出模型 资料4 罗伯特森的实验 思考 三明治 结构模型有什么不足 把生物膜描述为静态的刚性结构 这显然与膜功能的多样性相矛盾 1959年 罗伯特森 J D Robertsen 在电镜下看到细胞膜由 暗 亮 暗 的三层结构构成 生物膜是由 蛋白质 脂质 蛋白质 的三层结构构成的静态统一结构 能不能举一些例子来说明生物膜不是静态的 结论 细胞膜具有一定的流动性 资料5 1970年科学家进行荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 问题 1 该实验表明什么 结构特点 生物膜具有流动性 2 根据已有的生物知识或生活经验 你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据 白细胞吞噬细菌的过程 变形虫的伪足运动现象 受精时精子和卵细胞的融合过程 动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程 白细胞吞噬病毒的过程 时间 1972年人物 桑格和尼克森提出 糖蛋白 多糖 资料6 智慧升华 流动镶嵌模型 小组讨论总结 问题 细胞膜的组成成分 细胞膜的基本支架 蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的 细胞膜的结构特点和功能特点 多糖分子在磷脂双分子层上的分布情况 2 膜的基本支架 磷脂双分子层 磷脂分子是可以运动的 具有流动性 3 蛋白质 有的镶 有的嵌入 有的横跨在磷脂双分子层 体现膜结构内外的流动性和不对称性 二 流动镶嵌模型的基本内容 4 膜的结构特点 流动性 功能特性 选择透过性 1 主要是磷脂和蛋白质 还有少量的糖类 多糖 糖蛋白 5 1 细胞膜外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做糖被 糖被与细胞识别 胞间信息交流等有密切联系 2 有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂 Next Back 根据现象和已有知识提出假说或模型 建模的基本方法 1 在生物膜模型的建立和完善过程中 你受到哪些启示 思考P69拓展题 2 生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢 1 据研究发现 胆固醇 小分子脂肪酸 维生素D等物质较容易优先通过细胞膜 这是因为 A细胞膜具有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 课堂练习 2 下列哪一种膜结构能通过生物大分子 A细胞膜B核膜C线粒体膜C叶绿体膜 3 变形虫的任何部位都能伸出伪足 人体某些白细胞能吞噬病菌 这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的 A保护作用B一定的流动性C主动运输D选择透过性 4 下列物质中 不能横穿细胞膜进出细胞的是 A维生素D和性激素B水和尿素C氨基酸和葡萄糖D酶和胰岛素 5 一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来 进入一相邻细胞叶叶绿体基质内 共穿过的生物膜层数是 A5B6C7D8 6 细胞膜上与细胞识别 免疫反应 信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是 A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸 一层膜有层磷脂分子层 有层磷脂双分子层 2 1 3 一分子O2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来 进入一相邻细胞的线粒体基质内 共穿越过的生物膜层数和磷脂分子层数分别是 A 4 8B 5 12C 6 12D 6 14 C 再见 1 细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质 脂质 蛋白质三层结构模型的最大的不同是 A 流动镶嵌模型认为细胞膜具有一定的流动性 课内反馈 D 蛋白质 脂质 蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有透过性 C 流动镶嵌模型认为细胞膜具有选择性 B 蛋白质 脂质 蛋白质三层结构模型认为细胞膜具有一定的流动性 2 变形虫的任何部位都能伸出伪足 这一生理过程的完成依赖于细胞膜的 A 保护作用B 一定的流动性C 全透性D 信息交流 3 下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是 A 葡萄糖B 蛋白质C 甘油D 无机盐离子 对生物膜结构的探索历程 19世纪末 欧文顿的实验和推论 膜是由组成的 20世纪初 科学家的化学分析结果 指出膜主要由和组成 1925年 两位荷兰科学家将红细胞膜的脂质铺展成单层分子发现此时的面积是原膜表面积的两倍 提出了1959年罗伯特森提出的 三明治 结构模型 所有生物膜都由三层结构 1970年 荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 指出细胞膜具有 1972年 桑格和提出了 脂质 脂质 蛋白质 蛋白质 脂质 蛋白质 流动性 尼克森 流动镶嵌模型 小结 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 流动镶嵌模型的基本内容 成分 基本支架 蛋白质排布方式 结构特点 功能特点 脂质蛋白质少量多糖 磷脂双分子层 蛋白质分子有的磷脂双分子层表面 有的部分或全部磷脂双分子层中 有的整个磷脂双分子层 体现了膜结构内外的 具有一定的 磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 选择透过性 多糖 糖被 膜的侧 识别 保护 润滑 流动性 镶在 嵌入 贯穿 不对称性 外 概念图小结 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 结构探究历程 决定 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 草履虫 质壁分离 变形虫 举例说明细胞膜具有流动性 2 膜的基本支架 磷脂双分子层 磷脂分子是可以运动的 具有流动性 3 蛋白质分子有的镶 有的嵌入 有的横跨在磷脂双分子层 体现膜结构内外的流动性和不对称性 二 流动镶嵌模型的基本内容 4 膜的结构特性 流动性 功能特性 选择透过性 1 主要是磷脂和蛋白质 还有少量的糖类 糖蛋白 细胞膜上的糖 5 1 细胞膜外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做糖被 糖被与细胞识别 胞间信息交流等有密切联系 2 有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂 返回 在制作真核细胞三维结构模型时 提供给你制作细胞膜的三种材料 塑料袋 普通布和弹力布 你认为选哪种材料最好 为什么 资料2 其他科学家的实验 细胞膜主要成分提取分离实验 20世纪初 科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来 发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶分解 膜的主要成分 脂质 磷脂 和蛋白质 说明 时间 1925年人物 荷兰科学家E Gorter和F Grendel实验 用丙酮从人的红细胞中提取脂质 在空气 水界面上铺展成单分子层 测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍 结论 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 资料3 两位荷兰科学家的实验 磷脂是一种由甘油 脂肪酸和磷酸所组成的分子 磷酸 头 部是亲水的 脂肪酸 尾 部是疏水的 思考 磷脂分子在空气 水界面上会怎么样铺展 细胞膜的两侧都有水环境存在 同学们大胆的推测和想象一下在这样的环境中 磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢 磷脂分子结构 2 在推理分析得出结论后 还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 有必要 仅靠推理得出的结论不一定准确 还应通过科学实验进行检验和修正 3 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取 分离和鉴定呢 当时的技术不能实现 1 最初认识到生物膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析 还是通过膜成分的提取和鉴定 从生理功能上入手 通过对现象的推理分析的 P66思考与讨论 标本用干冰等冰冻 后用冷刀断开 升温后暴露断裂面 蛋白质镶在 嵌入 横跨在磷脂双分子层中 蛋白质在膜中的分布是不对称的 资料6 冰冻蚀刻电子显微法 新技术